Преобразователь двоичного кода угла в двоично-десятичный код градусов и минут

Преобразователь двоичного кода угла в двоично-десятичный код градусов и минут

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДВОИЧНОГО КОДА УГЛА В ДВОИЧНО-ДЕСЯТИЧНЬВ КОД ГРАДУСОВ И МИНУТ, содержащий двоичный счетчик, разрядные входы которого являются информационными входами преобразователя, последовательно соединенные двоично-десятичный счетчик градусов и двоично-десятичный счетчик минут, выходы которых являются информа1Д10нными выходамипреобразователя , дешифратор нуля, первьш и второй элементы И, элемент ИЛИ, элемент за,цержки, элемент НЕ, делитель на три и дешифратор коррекции, входы которого соединены с выходами двоичнодесятичного счетчика минут, счетный вход которого соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого через элемент НЕ соединен с выходом делителя на три, а второй вход соединен с выходом первого элемента И, с входом делителя на три и первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого через элемент задержки сое .динеи с выходом дешифратора коррекции , а выход элемента ИЛИ соединен со счетным входом двоичного счетчика, выходы младших разрядов которого сое .динены с входами дешифратора нуля. выход KOTdporo соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого яш7яется тактовым входом преобразователя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения быстродействия , в него введены двоичный сумматор сотен градусов, первый и второй двоично-десятичные сумматоры десятков градусов, двоичный сумматор единиц градусов, двоичный сумматор десятков минут, причем выход первого разряда группы старших разрядов двоичного счетчика соединен со входом переноса двоичного сумматора сотен градусов и.с первым входом четвертого разряда второго двоично-десятичного сумматора десятков градусов, (Л С первые входы остальных разрядов и второй вход четвертого разряда которого соединены с cooтвeтcтвyющи ш выходами первого двоично-десятичного сумматора десятков градусов, выходы переноса первого и второго двоичнодесятичных сумматоров десятков градусов соединены соответственно с входами первого и второго разрядов двоичного сумматора сотен градусов, выход второго разряда группы старашх разрядов двоичного счетчика соединен с первым входом первого и входом четвертого разрядов первого двоично-десятичного сумматора десятков градусов, выход третьего разряда группы старших разрядов двоичного счетчика соединен с входом третьего разряда первого двоично-десятичного сумматора десятков градусов и с первым входом первого и входом третьего разряда двоичного сумматора единиц градусов, выход четвертого разряда группы стар

„„SU„„11 I 4 5 А

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

1 ЕСП ЬЛИН

3(5D G 06 F 5 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДБтеЛьСТВУ

ГОСУДИ СТ8ЕННЫй КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТКРЫТИЙ (21) 3594243/18-24 (22) 20.05.83 (46) 30.09.84. Бюл,К - 36 (72) А,В,Суворов, Н.Н.Блистанов и Л.В. Джус (53) 681.325 (088,8) (56) I. Авторское свидетельство СССР

11 993243, кл. G 06 Г 5/02, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР

У 690475, кл. G 06 F 5/02, 1978 (прототип). (54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДВОИЧНОГО

1<ОДА УГЛА В ДВОИЧНΠ— ДЕСЯТИЧНЫЙ КОД

ГРАДУСОВ И МИНУТ, содержащий двоичный счетчик, разрядные входы которого являются информационными входами преобразователя, последовательно соединенные двоично-.десятичный счетчик градусов и двоично-десятичный счетчик минут, выходы которых являются информационными выходамипреобразователя, дешифратор нуля, первый и второй элементы И, элемент ИЛИ, элемент задержки, элемент НЕ, делитель на три и дешифратор коррекции, входы ко торого соединены с выходами двоичнодесятичного счетчика минут, счетный вход которого соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого через элемент НЕ соединен с выходом делителя на три, а второй вход соединен с выходом первого элемента

И, с входом делителя на три и первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого через элемент задержки сое,динен с выходом цешифратора коррекции, а выход элемента ИЛИ соединен со счетным входом двоичного счетчика, выходы младших разрядов которого соединены с входами дешифратора нуля, выход которого соединен с первыл входом первого элемента И. второй вход которого является тактовым входом преобразователя, о т л н ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены двоичный сумматор сотен градусов, первый и второй двоично-десятичные сумматоры десятков градусов, двоичный сумматор единиц градусов, двоичный сумматор десятков минут, причем выход первоFo разряда группы старших разрядов двоичного счетчика соединен со входом переноса двоичного сумматора сотен градусов и с первым входом четД вертого разряда второго двоично-де- Е сятичного сумматора десятков градусов

Э первые входы остальных разрядов и второй вход четвертого разряда которого соединены с соответствующилж выходами первого двоично-десятичного сумматора десятков градусов, выходы переноса первого и второго двоичнодесятичных сумматоров десятков градусов соединены соответственно с входами первого и второго разрядов двоичного сумматора сотен градусов, выход второго разряда группы старших разрядов двоичного счетчика соединен с первым входом первого и входом четвертого разрядов первого двоично-десятичного сулиатора десятков градусов, выход третьего разряда группы старших разрядов двоичного счетчика соединен с входом третьего разряда первого двоично-десятичного сумматора десятков градусов и с первым входом первого и входом третьего разряда двоичного сумматора единиц градусов, выход четвертого разряда группы старl l l5)4

1!Яlх !) аэ5) 5!5 О53 Ц1)0 55 15!О) го < ч < l ч5! к;3 < <)<— д и 11 е 1 < . ! х <5<.5,О м в 1 o p o I D р а .)з гр я д а ! < () 55 О ! î д!!О!5<1!1О--",це<.ятичиого сумматора десятко» градусов, с входом второго разряда двои шого сумматора единиц градус )в и < первым входом первого и входом 1зторого разрядов днои шого сумматора десяткогз мзпуу, выход пятого разряда группы старших разрядов двоичного счетчика соединен с вторыми входами первых разрядов первого двоичНО-ДЕСЯТИЧНОГО СУММатОРа ДЕСЯТКОВ граду< ов, двоичного сумматора единиц

2э грацусов и дно<сизого суммато5>а це<. Ятков минут и с входами 55срвогD и третьего разрядов цззоичгго-цеслтичпогo счетчика минут, выходы цвоичных сумматоров единиц градусов <5 сотен градусо1з, а также выходы втopol дноично-десятичного сумматора десятков градусов соединены с соответствующими разрядными входами двоично-десятичного счетчика градусов, !зыходы двоичного сумматора десятков минут соециненыс входам!5 г!ятого, шестого и седьмого разрядов двоично-деслтичног о счетч55ка минут, И 3<)бретение ОтEIo< Ii ГDß к 13!15ч<5сл)5те)<э<<О!5 тр" с<55ке еи может быть испольЗова Io 31Р55 550< TPD

Известен преобразователь двоичного кода угла в двоично-десятичный код

rpaqyroE3 и минут, содержащий двоичный

10 счегчик„дешифратор нуля, элемент И, элемент ИЛИ, элемент задержки, дешифратор коррекции, двоично-десятичные сче гчики !!иную и градусов сумматор старших разрядов и постоянпое эапоми-. !

5 нающее устройство, делитель на три с соответствующими связями.Преобразователь работает по принципу пересчета импульсов с прямь<м суммированием и перекодированием старших разрядовjl) .

Недостаток известного преобразо- вателя состоит a его большой сложносНаиболее близким по техчической сущности к изобретению является преобразователь, содержащий двоичный счетчик, разрядные входы которого являются информационными входами преобразователя, последовательно соединенные двоично-десятичные счетчики градусов и 1555нут, дешифратор нуля, первый и второй элементы И, элемент

ИЛИ, элемент задержки, элемент НЕ,. делитель на три и дешифратор коррекций, входы которого соединены с вы- 35 ходами двоично-десятичного счетчика

5г<гнут) счетный вхОд кОтОрОгО СОединен с выходом второго, элемента И, первый вход которого через элемент НЕ соединен с выходом делителя на три, а второй вход соединен с выходом первого элемента И, с входом делителя на три и первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого через элемент задержки соединен с выходом дешифратора коррекций, а выход элемента ИЛИ соединен со счетным входом двоичного счетчика, выходы младших разрядов которого соединены с входами дешифратора нуля, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого является тактоГ вым входом преобразователя I 2l

Недостаток данного преобразователя состоит в низком быстродействии из-за того, что старшие разряды двоичного кода угла преобразу!отся в двоично-десятичный код градусов и минут с помощью дешифратора, разрядность которого равна трем. Увеличение разрядности дешифратора приззодит к увеличению сложности и объема аппаратуры преобразоват<

Поставленная цель достигается тем, что, в преобразователь двоичного кода угла в двоично-десятичный код градусов и минут „ содержащий двоичный счетчик, разрядные входы которого являются информационными в одами преобразователя, последовательно соединенные двоично-десятичный счетчик градусов и двоично-десятичный счет3 1116425 4 чик минут, выходы которых являются ход четвертого разр информационными выходами преобразо- ших разрядов двоичн вателя, дешифратор нуля, первый и динен с входом втор второй элементы И, элемент ИЛИ, эле- вого двоично-десяти мент задержки, элемент НЕ, делитель десятков градусов, на три и дешифратор коррекции, вхо- разряда двоичного с ды которого соединены с выходами дво- градусов и с первым ично-десятичного счетчика минут, счет- и входом второго ра ный вход которого соединен с выходом сумматора десятков второго элемента И, первый вход ко- 10 го разряда группы с торого через элемент НЕ соединен с двоичного счетчика выходом делителя на три, а второй ми входами первых р вход соединен с выходом первого эле- двоично-десятичного мента И, с входом делителя на три и ков градусов, двоич первым входом элемента ИЛИ, второй 15 единиц градусов и д вход которого через элемент задержки соединен с выходом дешифратора коррекции, а выход элемента ИЛИ соединен со счетным входом двоичного счетчика, выходы младших разрядов ко- 20 торого соединены с входами дешифратора нуля, выход которого соединен с первым входом первого элемента И,второй вход которого является тактовым входом преобразователя, введены дво- 25 ичный сумматор сотен градусов, первулй и второй двоично-десятичные сумматоры десятков градусов, двоичный сумматор единиц градусов, двоичный сумматор десятков минут, причем вы- Э0 ход первого разряда группы старших разрядов двоичного счетчика соединен с входом переноса двоичного сумматора сотен градусов и с первым входом четвертого разряда второго двоично-деся-З5 тичного сумматора десятков градусов, первые входы остальных разрядов и второй вход четвертого разряда которого соединены с соответствующими выходами первого двоично-десятичного,40 сумматора десятков градусов, выходы переноса первого и второго двоично,десятичных сумматоров десятков градусов соединены соотвественно с вхо-, :дами первого и второго разрядов дво- 45 ичного сумматора сотен градусов, выход второго разряда группы старших разрядов двоичпого счетчика соединен с первым входом первого и входом четвертого разрядов первого двоично-де- 50 сятичного сумматора десятков градусов, выход третьего разряда группы старших разрядов двоичного счетчика соединен с входом третьего разряда первого двоично-десятичного сумматора55 десятков градусов и с первым входом первого и входом третЬего разряда двоичного сумматора единиц градусов,выяда группы старого счетчика соеого разряда перчного сумматора с входом второго умматора единиц входом первого

ЭРЯДОВ ДВОИЧНОГО минут, выход пятотарших разрядов соединен с вторыазрядов первого сумматора десятного сумматора воичного сумматора десятков минут и с входами первого и третьего его разрядов двоично-десятичного счетчика минут, выходы двоичных сумматоров единиц градусов и сотен градусов, а также выходы второго двоично-десятичного сумматора десятков градусов соединены с соответствующими разрядными входами двоично-десятичного счетчика градусов, выходы двоичного сумматора десятков минут соединены с входами пятого, шестого и седьмого разрядов двоично-десятичного счетчика минут.

На фиг. 1 изображена структурная схема преобразователя, на фиг. 2 принципиальная схема сумматоров сотен и десятков градусов.

Схема включает первый элемент И1, двоичный счетчик 2, двоично-десятичные счетчики 3 и 4 градусов и минут, делитель 5 на три, дешифратор 6 нуля, старшие разряды 7 двоичного счетчика, дешифратор 8 коррекции, элемент 9 задержки, элемент ИЛИ 10, элемент

НЕ 11, второй элемент И 12, двоичный сумматор 13 сотен градусов, двоичнодесятичные сумматоры 14 и 15 десятков градусов, двоичный сумматор 16 единиц градусов, двоичный сумматор

17 десятков минут, информационные входы 18 преобразователя, выходы 19 преобразователя и выходы двоичного счетчика — старший 20 и последующие четыре выхода 21, 22, 23, 24, тактовый вход 25 преобразователя, двоичный сумматор, 26, элементы НЕ 27 и

28, И-НК 29-36, двоичный сумматор 37.

Устройство работает следующим образом.

В двоичный счетчик 2 записывается код по входам 18. Преобразованный код снимается с выходов 19 двоичнодесятичных счетчиков 3 и 4 градусОв! 116425

5 и минут. На вход элемента И1 непрерывно поступает последовательность импульсов, которая не проходит через элемент Иl до тех пор, пока входной ,цвоичный счетчик 2 находится в нулевом состоянии. После записи во входнои двоичный счетчик 2 преобразуемого числа дешифратор 6 нуля выдает на элемент Иl сигнал разрешения. Элемент

Иl открывается и последовательность импульсов поступает одновременно на элемент ИЛИ 10, делитель 5 на три и на элемент И 12. С выхода элемента ИЛИ 10 последовательность импульсов поступает на вход двоичного счет-.!5 чика 2, работающего на вычитание.Одновременно с этим последовательность импульсов через элемент И 12 поступает па вход двоично-десятичного счетчика 4 минут. С выхода делителя 20

5 на три кажцый третий импульс входной последовательности через элемент НЕ 11 поступает на второй вход элемента И 12 и запрещает прохождение соответствующего импульса входной последовательности на вход дво— пчно-десятичного счетчика 4 минут. !

Таким образом, в последовательности импульсов, поступающей на вход элемента И 12, каждый третий импульс запрещен, что обеспечивает коэффициент пересчета 3/?, Когда двоичное число, записанное во входном двоичном счетчике 2, станет равным нулю, дешифратор 6 вьщает запрещающий сигнал на элемент Иl, который прекращает подачу импульсов. Для устранения ошибки, равной 30, 32 минуты, к выходам двоично-десятичного счетчика 4 минут присоединяется дешифратор 8, вырабатывающий сигнал коррекции через каждые 60 импульсов, поступающих на вход двоично-десятичного счетчика 4 минут, выход дешифратора 8 через элемент задержки 9 соединен с вторым входом эле. 5 мента ИЛИ 10. В результате с выхода элемента ИЛИ 10 на вход двоичного счетчика 2 поступает каждый шестидесятый импульс из входной последовательности двоично-десятичного счетчика 4 минут, Элемент 9 задержки задерживает корректирующий импульс приблизительно на половину периода следования тактовых, импульсов. Код,содержащийся в пяти старших разрядах 7 двоичного счетчика 2, с выходов 20-24 поступает на сумматоры 13-17, которые обеспечивают прямое (не связанное со счетом импульсов)преобразование двс и иного кода угла этих разрядов в двоично-десятичный код градусов и .i минут. Последний с выхода сумматоров поступает на начальнчю (предварительную) установку двоично-десятичных счетчиков 3 и 4 градусов и минут,Таким образом, после прекращения поступления импульсов на вход двоичного счетчика 2 с двоично-десятичных счетчиков 4 и 3 минут и градусов в последних зафиксируется число градусов и минут, выраженное в двоично-десятичном коде,. код, .содержащийся в пяти разрядах 7 двоичного счетчика 2, может быть представлен, как сумма двух слагаемых двоично-десятичного кода, т.е. каждому разряду двоичного кода соответствует его значение в двоично-десятичном коде принципу суммы весов разрядов.

Например, старший разряд двоичного кода (180 )представлен как сумма

О 9 разрядов (100 и 80 ) двоично-десятичного кода. Реализацию операции суммирования обеспечивают сумматоры

13-17. В связи с возможностью в десятках градусов получить сумму,преР О 0 вышающую 200,то из-за 80 + 80 +

40 + 20 + 10 + 10 = 240 номера связей составляют: 20; 21; 22; 23;

21; 24.

Сумматор 14 обеспечивает суммирование в пределах 160 от 2-24 связей с переносом лишней сотни градусов в сумматор 13 сотен, а второй — суммирование полученного результата с осо тавшимися 80 с переносом лишней сотни градусов опять же в сумматор сотен градусов. В сотнях градусов, в единицах градусов и десятках минут перевыполнение невозможно. В связи с этим применены обычные двоичные сумматоры в сотнях градусов одноразрядный 13, в единицах градусов трехрязрядный 16 и в десятках минут двухразрядный 17. Дополнительной связью на выходе этих сумматоров на началь-. ную установку двоично-десятичных счетчиков 4 и 3 являются переносы из старших разрядов этих сумматоров. В связи с тем, что однодекадные двоично-десятичные сумматоры, как правило, выполняются на обычных двоичных четырехразрядных сумматорах со схемой коррекции, сумматоры 13, 14 и 15,например, могут быть выполнены по принципиальной схеме, приведенной на фиг. 2.

По сравнению с базовым объектомпрототипом увеличение количества разрядов в прямом (беэ пересчета) преобразовании старших разрядов с

15 трех до пяти обеспечивает уменьшение количества счетных импульсов в 4 раза,Счетчики считают количество младших дискретов кода в двоичном и в двоично-десятичном представлении угла не до 45 (три разряда), а только до 11 .. 15 (пять разрядов).

7 lll6

На схеме изображены четырехраэрядный двоичный сумматор 26 и элементы НЕ 27 и 28, И-НЕ 29-36, обеспечивающие упрощенную для данного случая коррекцию, четырехразрядный двоичный сумматор. 37. Преобразование старших разрядов двоичного кода угла в двоично-десятичный код градусов и минут может быть выполнено по предлагаемой схеме, реализующей суммирование двух щ кодов для любого количества старших разрядов двоичного кода угла от двух до пяти. Для шестого и далее разрядов двоичного кода угла появились бы третьи, четвертые и т.д. слагаемые, а также появились бы дополнительные младшие разрядки двоично-десятичного кода. В связи с этим уевличение количества преобразуемых в сумматорах разрядов двоичного кода угла привело .бы к появлению второй, третьей и т,д. ступеням суммирования, к необходимости применения во всех декадах двоично-десятичных сумматоров и в целом к увеличению (на один до- 25 полнительный преобразуемый сверх пя- ти старших разрядов двоичного кода

425 8 угла) количества сумматоров и прочих элементов не менее, чем в два раза, что накладывает такое же ограничение ; по цопустимому количеству элементов, как и цля дешифратора. Для дешифратора оптимальное количество преобразуемых разрядов равно трем, а для схемы с сумматорами количество преобразуемых . разрядов оптимапьно равно пяти.

Таким образом, использование изобретения позволяет уменьшить время преобразования, а следовательно, повысить быстродействие преобразователя, ! 116425 фС/8. /

11!б425

Составитель М.Аршавский

Техред А.Бабинец

Редактор М.Келемеш

Корректор И.Эрдейи

Подпмсное

Заказ 6930/38 Тираж 698

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-ÇS, Раушскан наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 о) дг)